Pour découvrir comment la température affecte la densité d'une substance fluide, utilisez l'une des deux méthodes suivantes selon le fluide que vous souhaitez mesurer. Pour les gaz, utilisez une adaptation de la loi des gaz parfaits, qui, lorsqu'elle est réécrite, fournit une équation de densité basée sur la température et la pression. Pour d'autres fluides, tels que l'eau ou l'alcool, vous devez utiliser plus d'informations pour trouver leur densité à différentes températures. Lorsque vous avez toutes les informations nécessaires pour le calcul, la résolution prend juste un peu de maths.
Trouver la densité des liquides
Soustraire la température finale
Soustraire la température finale en degrés Celsius de la température initiale en degrés Celsius. Par exemple, une température finale de 20 degrés C et une température initiale de 30 degrés Celsius donnent une différence de: 30 degrés C - 20 degrés C = 10 degrés C.
Différence de température multipliée
Multipliez cette différence de température par le coefficient de dilatation volumétrique de la température de la substance à mesurer, puis ajoutez-en un à ce nombre. Pour l'eau, utilisez son coefficient de dilatation de température volumétrique (0,0002 m3 /m3 degrés C) et multipliez-le par la différence de température, qui est de 10 degrés C dans cet exemple. Calculez 0,0002 x 10 = 0,002. Ajoutez-en un à ce nombre pour obtenir: 1 + 0,002 = 1,002.
Trouvez la densité finale
Divisez la densité initiale du fluide par ce nombre pour trouver la densité finale à la nouvelle température. Si la densité initiale de l'eau était de 1000 kg /m3, divisez-la par 1.002 pour trouver la densité finale: 1000 ÷ 1.002 = 998 kg /m3.
Trouvez la densité des gaz
Convertissez Celsius à Kelvin
Ajoutez 273.15 aux degrés en Celsius pour trouver des diplômes en Kelvin. Par exemple, une température de 10 degrés C = 10 + 273,15 = 283,15 Kelvin
Multiplier par la constante de gaz
Multiplier la température en Kelvin par la constante de gaz. Dans l'air sec avec une constante de gaz de 287.05 J, calculez 283.15 x 287.05 = 81278.21.
Divisez par la pression actuelle
Divisez ce nombre par la pression actuelle mesurée en Pascals pour trouver la densité dans kg /m3. Par exemple, si vous avez une pression de 10.000 Pascals établissez 81278.21 ÷ 10.000 = 0.813 kg /m3.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Quelques volumétriques couramment utilisés les coefficients de dilatation comprennent l'eau: 0,0002 (m3 /m3 oC) et l'alcool éthylique: 0,0011 (m3 /m3 oC).
Pour la constante de gaz de l'air sec, utiliser: 287,05 J /(kg * degK).
Vous devez connaître la pression d'un gaz mesurée avec l'unité Pascals. Si vous n'avez que la pression en mb, multipliez la pression en mb par 100 pour convertir la pression du gaz en Pascals.
